CN101637025A

CN101637025A - 量化控制方法和装置、其程序及记录有程序的记录介质

Info

Publication number: CN101637025A
Application number: CN200880007118A
Authority: CN
Inventors: 清水淳; 谷田隆一
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2007-03-14
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2028-03-05
Also published as: EP3264772B1; CA2679764C; US20100014583A1; EP2120460B1; JPWO2008111454A1; KR20090112747A; KR101075606B1; ES2931465T3; EP2120460A1; ES2676119T3; EP3264772A1; TW200901772A; TWI516128B; BRPI0808489A2; EP2120460A4; RU2419247C1; WO2008111454A1; CA2679764A1; US9161042B2; CN101637025B

Abstract

本发明提供一种量化控制方法，其在对视频图像进行编码，并进行使编码比特率接近预先决定的目标比特率的控制的视频图像编码中使用，该量化控制方法是：对目标码量与产生码量的差分进行计测，对预先决定的条件是否已发生进行检测，在检测出上述条件的发生的情况下，对成为使量化步长增减的量的反馈量的变更量进行决定，根据该决定后的变更量变更反馈量，根据上述计测到的差分码量和上述变更后的反馈量，使量化步长增减。在上述条件存在多个的情况下，也可以通过对在各条件下求得的反馈量的变更量施加规定的运算从而决定最终的反馈量的变更量。

Description

量化控制方法和装置、其程序及记录有程序的记录介质

技术领域

本发明涉及控制视频图像编码的编码比特率的量化控制方法及其装置，用于实现该量化控制方法的量化控制程序及记录有该程序的计算机能够读取的记录介质。

本发明基于2007年3月14日提出的日本专利申请特愿2007-064274号主张优先权，并在此引用其内容。

背景技术

在众多的视频图像编码方式中，根据被输入的视频图像的性质，产生码量发生变化。因此，需要一种控制产生码量，将编码比特率保持为固定的编码比特率控制技术。

产生码量与量化步长(quantization step size)具有密切的关系，产生码量通过使量化步长变动而被控制。

在MPEG-2测试模式5(以下，简称为TM5)中，利用量化步长与产生码量之间的关系，进行码量控制(例如，参照非专利文献1)。

以下，对在MPEG-2TM5的码量控制进行说明。

在MPEG-2TM5中，利用被称为GOP(Group of Pictures：图像组)的、由I、P和B图像等不同的图像类型构成的图像群(I/P/B)的单位进行码量控制。

图6表示MPEG-2TM5中的码量控制的流程图。

在利用MPEG-2TM5的码量控制中，如该流程图所示，首先，最开始在步骤S401按图像类型的每一个，根据

X_x＝S_x·<Q_x>

这样的数学式求取复杂度指标X_x(x＝i、p、b(分别与I、P、B图像对应))。

此处，x表示图像类别，S_x表示最近被编码的同一图像类型的产生码量，<Q_x>表示该编码中的量化步长的平均值。

通常，产生码量S_x与量化步长Q_x成反比例。因此，通过计算该复杂度指标X_x，能够得知产生码量与量化步长的关系。

接着，在步骤S402，根据下式，按图像类型的每一个设定目标码量T_x(x＝i、p、b)

[数1]

T_{i} = \frac{R}{1 + \frac{N_{p} X_{p}}{X_{i} K_{p}} + \frac{N_{b} X_{b}}{X_{i} K_{b}}}

T_{p} = \frac{R}{N_{p} + \frac{N_{b} K_{p} X_{b}}{X_{p} K_{b}}}

.....式(1)

T_{b} = \frac{R}{N_{b} + \frac{N_{p} K_{b} X_{p}}{X_{b} K_{p}}}

此处，R表示分配给GOP的码量，N_p表示GOP内的P图像的数量，N_b表示GOP内的B图像的数量，K_p、K_b表示常数。

该式意味着，在设定目标码量T_i的情况下，根据X_p/X_i将P图像换算成I图像，根据X_b/X_i将B图像换算成I图像，根据其换算值、图像数N_p、N_b和分配给GOP的码量R，计算目标码量T_i。

此外，意味着，在设定目标码量T_p的情况下，根据X_b/X_p将B图像换算成P图像，根据其换算值、图像数N_p、N_b和分配给GOP的码量R，计算目标码量T_p。

此外，意味着，在设定目标码量T_b的情况下，根据X_p/X_b将P图像换算成B图像，根据其换算值、图像数N_p、N_b和分配给GOP的码量R，计算目标码量T_b。

接着，在步骤S403，根据以上述方式设定的图像单位的目标码量T_x，决定关于成为编码对象的小块的量化步长。

量化步长的决定是根据虚拟缓冲器的占有量d_x(j)和反应参数r，按照下式进行计算。

[数2]

Q_{x} (j) = \frac{d_{x} (j) \cdot 31}{r}

.....式(2)

按各图像类型的每一个设定仅用于量化步长的计算的虚拟缓冲器，其占有量d_x(j)利用下式进行更新。

[数3]

d_{x} (j) = d_{x} (0) + G_{x} (j - 1) - \frac{T_{x} \cdot (j - 1)}{{MB}_{cnt}}

.....式(3)

此处，G_x(j)表示到对编码对象图像内的第j个小块进行编码为止的全部产生码量，MB_cnt表示图像内的小块数。此外，反应参数r利用下式进行计算。

[数4]

r = \frac{2 * Bitrate}{Picture_rate}

.....式(4)

在步骤S403，通过这种方法，基于虚拟缓冲器的占有量d_x(j)和反应参数r，决定关于成为编码对象的小块的量化步长Q_x(j)。

接着，在步骤S404，使用已决定的量化步长Q_x(j)，按小块的每一个进行量化和编码处理。

接着，在步骤S405，在结束1图像的量的编码后，计算量化步长的平均值<Q_x>。

接着，在步骤S406，(在结束1图像的量的编码后，)计测实际的产生码量S_x。

根据该计测到的产生码量S_x和该计算出的平均量化步长<Q_x>，再次在步骤S401更新下一个相同的图像类型的复杂度指标X_x。

利用这种方法，在MPEG-2TM5中，按图像的每一个设定目标码量，进行编码处理，控制产生码量。

该控制方法是，如果视频图像的特性不大幅变化，不发生译码缓冲器的溢出、下溢，就能够稳定地动作。

但是，在进行实际的控制时，必须考虑场景变化或译码缓冲器(decoder buffer)的状态。

例如，当反射式幻灯(telop)等以静止画持续非常简单的场景时，量化步长变得非常小。当在其中插入风景视频图像等纹理(texture)精细的视频图像时，由于以非常小的量化步长对纹理精细的视频图像进行编码，所以产生码量爆发性地增加，存在比特率控制失败的可能性。

因此，提案有在检测出场景变化时，变更为预先决定的量化步长的方法(例如，参照专利文献1)。

在该方法中，在检测出场景变化时，对场景变化用的量化步长的初始值与通过率控制求取的量化步长进行比较，使用大的一方的量化步长进行量化。

通过这种方法，控制检测出场景变化时的量化步长，由此能够防止爆发性的码量的产生。

非专利文献1：MPEG-2，Test Model5(TM5)，Doc.ISO/IECJTC1/SC29/WG11/NO400，Test Model Editing Committee，PP.59-63，Apr.1993。

专利文献1：日本专利申请特开平6-113271号公报

发明的公开

发明要解决的问题

如上所述，在现有技术中，通过对量化控制的状态进行初始化而回避由输入视频图像等量化控制以外的原因引起的急剧的变动。

但是，当采用这种现有技术时，因为不能以反映状况刚变动之后的编码对象纹理的性质的量化步长进行量化，所以存在到量化步长的变动以及与它对应的产生码量等的变动收敛为止的时间变长的问题。

图7表示其一例。在该例中，表示进行初始化的量化步长的初始值小于能够稳定地进行编码的量化步长的状态。

在这样的情况下，如图7所示，因为初始值的量化步长小，所以产生比目标多的码量，量化步长逐渐上升。而且，在量化步长过大的情况下，因为产生码量低于目标，所以量化步长下降。在相当长时间后成为稳定的状态。

这样，当在量化步长的初始值与能够稳定地进行编码的量化步长之间存在差时，仅进行初始化，也不固定能够进行稳定的控制。

此外，在利用帧间编码的视频图像编码方式中，当发生场景变化等视频图像性质的急剧的变化时，存在帧间的预测效率降低，编码效率降低的可能性。由此，在这样的情况下，多不利用帧间预测，而使用帧内预测进行编码。

但是，在帧内预测编码中，与帧间预测编码相比编码效率低，存在产生码量急剧增加的可能性。特别是，在以帧间预测编码为前提向视频图像的性质已发生变化的图像分配了码量的情况下，存在产生大幅超过目标码量的码量的可能性。

这样的产生码量的急剧的增加存在诱发译码缓冲器的下溢的可能性。

相反，在从复杂的场景切换为静止画等非常简单的视频图像的情况下，由于急剧的产生码量的减少，存在发生译码缓冲器的溢出的可能性。

虽然能够通过发送填充数据(stuffing data)等无效数据来防止译码缓冲器的溢出，但是无益地使码量产生。

为了解决这种问题，在量化控制中，预先较大地设定反馈量即可，该反馈量是相对于目标码量与产生码量的差使量化步长增减的量。

但是，当预先较大的设定反馈量时，产生码量的变动变小，虽然变得更稳定，但是与视频图像的复杂度无关地抑制产生码量的变动，导致图像品质的变动变得剧烈，主观图像品质下降。

这样，在考虑由于场景变化等导致输入视频图像的性质变化的情况或译码缓冲器的占有量的情况下，在现有技术中，存在到成为稳定的状态(收敛)为止耗费时间，或如果要缩短到收敛为止所耗费的时间的话，图像品质的变动变大的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种新的量化控制技术，该量化控制技术在输入视频图像的性质的急剧的变化或译码缓冲器的失败等外部原因发生的情况下，能够抑制急剧的产生码量的变化，并且加快向稳定状态的收敛，其结果是，能够防止序列整体的主观图像品质下降。

为了达到该目的，本发明的量化控制装置构成为，在对视频图像进行编码，进行使编码比特率接近预先决定的目标比特率的控制的视频图像编码中被使用时，具备：(1)计测单元，对目标码量与产生码量的差分进行计测；(2)检测单元，对引起产生码量的急剧的增加或减少的预先决定的条件是否已发生进行检测；(3)反馈量变更单元，在检测单元检测出条件发生的情况下，对成为使量化步长增减的量的反馈量的变更量进行决定，根据该决定后的变更量变更反馈量；以及(4)量化步长变更单元，根据计测单元计测到的差分码量和变更单元变更后的反馈量，使量化步长增减。

当采用该结构时，还可以具备：反馈量恢复单元，在变更反馈量的情况下，在经过预先决定的固定期间(时间或编码的处理单位)后，将反馈量恢复为变更前的值，或者具备：反馈量恢复单元，在引起产生码量的急剧的增加或减少的条件发生多个，且对应于这些条件变更反馈量的情况下，按各条件的每一个设定反馈量的变更期间(时间或编码的处理单位)，在该设定后的变更期间经过后，将反馈量恢复为变更前的值。

通过以上的各处理单元进行动作而实现的本发明的量化控制方法也能够利用计算机程序实现，该计算机程序记录在适当的计算机能够读取的记录介质中而被提供，或通过网络被提供，在实施本发明时被安装并在CPU等控制单元上动作，由此实现本发明。

在这样构成的本发明的量化控制装置中，对引起产生码量的急剧的增加或减少的条件是否已发生进行检测。

例如，对视频图像的性质的急剧的变化的发生进行检测，或根据接收侧缓冲器的占有量，对存在接收侧缓冲器进行下溢或溢出的可能性的情况进行检测，或对产生码量与根据目标码量设定的最大产生码量进行比较，对产生码量超过最大产生码量的情况进行检测，由此，对引起产生码量的急剧的增加或减少的条件是否已产生进行检测。

当检测到该条件的产生时，对成为使量化步长增减的量的反馈量的变更量进行决定，根据该决定后的变更量变更反馈量。

此时，在多个条件发生的情况下，通过对利用各条件求得的反馈量的变更量实施加法值计算、乘法值计算、平均值计算或最大值计算等规定的计算，决定最终的反馈量的变更量。

此外，也有如下情况，针对发生的条件预先设定多个阈值，每当超过该阈值时逐步决定反馈量的变更量，由此阶段性地变更反馈量。

当以这种方式变更反馈量时，根据该变更后的反馈量、和目标码量与产生码量的差分的计算结果，使量化步长增减。

发明的效果

这样，在本发明中，在对输入视频图像进行编码时，不是预先较大地对决定量化步长的大小的、相对于目标码量与产生码量之差的反馈量进行设定，而是在检测到输入视频图像的性质的急剧的变化或译码缓冲器的失败等外部原因的发生时，在该时刻使反馈量增加，进一步，在此时，不是增加到规定的初始值，而是以从通常的反馈量的变位的方式使反馈量增加。

按照该结构，根据本发明，在输入视频图像的性质的急剧的变化或译码缓冲器的失败等外部原因发生的情况下，能够抑制急剧的产生码量的变化，并且能够加快向稳定状态的收敛，结果是，能够防止序列整体的主观图像品质下降。

附图说明

图1是根据本发明进行的动作的流程图。

图2是应用本发明的视频图像编码装置的结构例。

图3是同视频图像编码装置的内部结构例。

图4是同视频图像编码装置执行的流程图的一例。

图5同样是同视频图像编码装置执行的流程图的一例。

图6是MPEG-2TM5中的编码控制的流程图。

图7是现有技术的问题的说明图。

符号的说明

1视频图像编码装置

10量化控制部

20量化/编码执行部

30场景变化检测部

100图像单位处理部

101复杂度指标存储部

102复杂度指标更新部

103目标码量计算部

104目标码量存储部

105最大码量计算部

106最大码量存储部

107反馈变更量计算部

108小块单位处理部

1020平均量化步长计算部

1021产生码量取得部

1022复杂度指标计算部

1080产生码量计测部

1081虚拟缓冲器状态确认部

1082产生码量比较部

1083反馈变更量决定部

1084量化步长决定部

具体实施方式

接着，根据实施方式对本发明进行说明。

在本发明中，在对输入视频图像进行编码时，不是预先较大地对决定量化步长的大小的、相对于目标码量与产生码量之差的反馈量进行设定，而是在检测到输入视频图像的性质的急剧的变化或译码缓冲器的失败等外部原因的发生时，在该时刻使反馈量增加，进一步，在此时，不是增加到规定的初始值，而是以从通常的反馈量的变位的方式使反馈量增加，由此能够实现加快向稳定状态的收敛。

针对该反馈量，例如能够利用在现有技术中采用的反应参数r进行控制。

反应参数r是用于使量化步长反映产生码量相对于目标码量之差的参数。如果改写上述的式(2)和式(3)，则能够写成如下方式。

[数5]

Q_{x} (j) = Q_{x} (0) + 31 \cdot \frac{G_{x} (j - 1) - \frac{T_{x} \cdot (j - 1)}{{MB}_{cnt}}}{r}

.....式(5)

从该式可知，当减小该反应参数r时，该式的第二项施加给量化步长的影响变大，相反地如果增大则影响变小。

图1表示根据本发明进行的工作的流程图。

如该流程图所示，首先，最开始在步骤S101对场景变化等输入视频图像的性质的变化进行检测。

根据该检测处理，在确认到视频图像性质的急剧的变化的情况下，进入步骤S102，计算反馈量的增加量。

接着，在步骤S103，通过确认虚拟缓冲器的占有量而确认译码缓冲器的占有量，确认由产生码量增加引起的译码缓冲器的下溢、或由产生码量减少引起的译码缓冲器的溢出。

根据该确认处理，在确认到译码缓冲器的下溢或溢出的情况下，进入步骤S104，计算反馈量的增加量。

接着，在步骤S105，按小块的每一个确认(相对于目标码量的)产生码量，确认反馈量的增加是非充分。

根据该确认处理，在判断反馈量的增加不充分的情况下，进入步骤S106，为了使产生码量接近目标码量，计算反馈量的增加量。

接着，在步骤S107，根据计算出的反馈量的增加量决定最终的反馈量，根据其决定量化步长。

接着，在步骤S108，使用决定后的量化步长，进行量化和编码处理。

关于这样的增加后的反馈量，在经过固定期间后，也可以返回至原来的反馈量。

反馈量能够以GOP单位、由多个图像构成的图像群、1图像单位、片(slice)单位、小块单位等任意的单位进行变更。

反馈量的增加量是否不充分，根据产生码量相对于目标码量的比来决定也可。例如，也可以为如下方式，即，作为最大产生码量，设置目标码量的n倍这样的阈值，在产生码量超过最大产生码量的时刻使反馈量增加。

关于反馈量的增加量，也可以按各个条件的每一个设定增加量，求取其和。也可以在采用根据各条件的增加量的和的情况下，设定最大值，使得反馈量不过度地增加。

此外，也可以不采用根据各条件的增加量的和，而将根据各条件的增加量的最大值作为最终的反馈量的增加量。

例如，对将场景变化检测时的反馈量作为r_a，将译码缓冲器的失败检测时的反馈量作r_b，将基于目标码量与产生码量的关系的反馈量作为r_c的情况进行表示。

即，在将根据各条件的增加量的最大值作为反馈量的增加量的情况下，根据

Δr＝max(r_a，r_b，r_c)

这样的计算式，对最终的反馈量的增加量进行决定。

此外，在将根据各条件的增加量的和作为反馈量的增加量的情况下，根据

Δr＝r_a+r_b+r_c

这样的计算式，决定最终的反馈量的增加量。

此外，在将根据各条件的增加量的和作为反馈量的增加量，并且对该增加量设定最大值(r_max)的情况下，根据

Δr＝min(r_a+r_b+r_c，r_max)

这样的计算式，决定最终的反馈量的增加量。

此外，在将根据各条件的增加量的乘积作为反馈量的增加量的情况下，根据

Δr＝r_a·r_b·r_c

这样的计算式，决定最终的反馈量的增加量。

此外，在将根据各条件的增加量的平均值作为反馈量的增加量的情况下，根据

Δr＝(r_a+r_b+r_c)/3

这样的计算式，决定最终的反馈量的增加量。

此外，向反馈量的增加量的反映方法是任意的。例如，既可以将增加量作为系数进行乘法计算，也可以加上增加量。

关于反馈量的增加/减少的方法，依赖于利用量化控制的方法。

在利用反应参数r控制量化的情况下，如果减小反应参数r则反馈量增加，如果增大反应参数r则反馈量减少。

此外，也能够阶段性地进行反馈量的增加。例如，也能够在产生码量超过最大产生码量的25％、50％、75％、100％的阶段逐步使反馈量增加。

使反馈量增加的期间是任意的。例如，在仅以检测出场景变化的图像是不充分的情况下，也能够在数个图像间，在使反馈量增加的状态下进行编码处理。

此外，也可以在使反馈量增加的多个条件发生，且对应于这些条件变更反馈量的情况下，按各个条件的每一个设定反馈量的变更期间，在该设定后的变更期间经过之后，将反馈量恢复为变更前的值。

此外，本发明是利用目标比特率控制产生码量的方式，不仅能够在固定比特率编码方式利用，而且能够在可变比特率编码方式利用。

利用这种方法，根据本发明，通过控制量化控制的反馈量，临时性地使反馈量增加，从而不使通常的反馈量增加，就能够缩短收敛时间。

实施例

以下，根据具体的实施例对本发明进行说明。

图2表示作为本发明的一个实施例的视频图像编码装置1的装置结构。

如该图所示，该视频图像编码装置1进行如下处理，即，生成视频图像信号的预测信号，求取视频图像信号与其预测信号的差分值，通过将其量化并编码从而生成并输出编码位流(bit stream)这样的处理，该视频图像编码装置1具备：进行量化控制的量化控制部10；以及以量化部和信息源编码部构成的量化/编码执行部20，进一步，为了实现本发明，具备场景变化检测部30，该场景变化检测部30输入视频图像信号，根据该输入的视频图像信号检测是否已发生场景变化。

图3表示本视频图像编码装置1具备的量化控制部10所采用的结构的一例。

如该图所示，量化控制部10为了执行本发明的量化控制，具备图像单位处理部100，该图像单位处理部100构成为包括：复杂度指标存储部101、复杂度指标更新部102、目标码量计算部103、目标码量存储部104、最大码量计算部105、最大码量存储部106、反馈变更量计算部107、和小块单位处理部108。

复杂度指标存储部101对按图像类型的每一个计算出的复杂度指标X_x(x＝i、p、b)进行存储。

复杂度指标更新部102具备：平均量化步长计算部1020、产生码量取得部1021、和复杂度指标计算部1022。

平均量化步长计算部1020对在最近进行了编码的同一图像类型的编码中使用的量化步长的平均值<Q_x>进行计算。

产生码量取得部1021通过取得后述的产生码量计测部1080计测到的1图像的量的产生码量，取得在最近进行了编码的同一图像类型的产生码量S_x。

复杂度指标计算部1022通过对平均量化步长计算部1020计算出的平均量化步长<Qx>和产生码量取得部1021取得的产生码量S_x进行乘法计算，从而计算复杂度指标X_x，对存储在复杂度指标存储度101中的复杂度指标X_x进行更新。

目标码量计算部103使用存储在复杂度指标存储部101中的复杂度指标X_x，根据上述的式(1)，按图像类型的每一个计算目标码量T_x(x＝i、p、b)。

目标码量存储部104对目标码量计算部103计算出的目标码量T_x进行存储。

最大码量计算部105通过使目标码量计算部103计算出的目标码量T_x为n倍，从而计算最大码量T_max。

最大码量存储部106对最大码量计算部105计算出的最大码量T_max进行存储。

反馈变更量计算部107在场景变化检测部30检测场景变化的发生时，对与该场景变化对应地变更的反馈量的变更量进行计算。

小块单位处理部108具备：

产生码量计测部1080，其对到此为止已编码的小块的产生码量(式(3)中所示的G_x(j-1))进行计测；

虚拟缓冲器状态确认部1081，其通过确认虚拟缓冲器的占有量(式(3)中所示的d_x(j))，对存在译码缓冲器下溢或溢出的可能性的状态是否已产生进行确认；

产生码量比较部1082，其将产生码量计测部1080计测到的产生码量与在最大码量存储部106中存储的最大码量T_max进行比较，对产生码量超过最大码量T_max的状态是否已产生进行检测；

反馈变更量决定部1083，其根据反馈变更量计算部107计算出的反馈量的变更量、虚拟缓冲器状态确认部1081的确认结果、和产生码量比较部1082的比较结果，决定反馈量的变更量，并且决定其变更期间；以及

量化步长决定部1084，其根据存储在目标码量存储部104中的目标码量T_x、产生码量计测部1080计测到的产生码量、和反馈变更量决定部1083决定的反馈量的变更量，使量化步长增减。

在本实施例中，量化控制算法使用现有技术的方法，通过增减反应参数r而控制反馈量。反馈量增加的条件如下所述。

·检测出场景变化时

·检测出译码缓冲器失败时

·超过最大产生码量的时刻

此外，各条件的反馈量是累计值。

使反馈量增加的期间在编码对象图像内。

最大产生码量为目标码量的2倍。

反馈量的增加量Δr的反映方法是，作为从原来的反应参数r进行减法计算的方法，令最大增加量为反应参数的一半。

图4和图5表示如图3那样构成的视频图像编码装置1执行的流程图的一例。

此处，图4表示在图像单位的流程图，图5表示在小块单位的流程图。

接着，根据该流程图，对视频图像编码装置1执行的量化控制处理进行详细的说明。

在视频图像编码装置1中，如图4的流程图所示，首先，最开始在步骤S201将反馈量的增加量Δr初始化。

接着，在步骤S202，进行场景变化检测，当检测出场景变化时，进入步骤S203，通过在反馈量的增加量Δr上加上r_a，如下式

Δr＝Δr+r_a

的方式更新反馈量的增加量Δr。

接着，在步骤S204，根据在最近进行了编码的同一图像类型的编码中使用的量化步长的平均值<Q_x>、和在该编码中产生的产生码量S_x，根据下式

X_x＝S_x·<Q_x>

计算复杂度指标X_x。

接着，在步骤S205，使用该计算出的复杂度指标X_x，根据上述的式(1)，按图像类型的每一个计算目标码量T_x。

接着，在步骤S206，通过使计算出的目标码量T_x为2倍，从而计算最大码量T_max。

接着，在步骤S207，根据图5的流程图，执行针对小块单位的处理。

即，当进入针对小块单位的处理时，如图5的流程图所示，首先，最开始在步骤S2071，通过确认根据上述的式(3)导出的虚拟缓冲器的占有量d_x(j)，从而确认译码缓冲器(接收侧缓冲器)的状态。

在检测出存在译码缓冲器下溢或溢出的可能性的状态已产生时，进入步骤S2072，通过在反馈量的增加量Δr上加上r_b，按照下式

Δr＝Δr+r_b

的方式更新反馈量的增加量Δr。

接着，在步骤S2073，将直至第j-1个小块的产生码量G_x(j-1)与最大产生码量T_max进行比较，当超过最大产生码量T_max时，进入步骤S2074，通过在反馈量的增加量Δr上加上r_c，按照下式

Δr＝Δr+r_c

的方式更新反馈量的增加量Δr。

此处，确认Δr的大小，如果需要，例如按照下式

Δr＝Δr Δr＜r/2

＝r/2 Δr≥r/2

那样进行剪取(clipping)。

接着，在步骤S2075，根据下式，通过使r减少Δr的量而使反馈量增加，并决定第j个小块的量化步长Q_x(j)。

[数6]

Q_{x} (j) = Q_{x} (0) + 31 \cdot \frac{G_{x} (j - 1) - \frac{T_{x} \cdot (j - 1)}{{MB}_{cnt}}}{r - Δr}

.....式(6)

此处，ME_cnt表示图像内的小块数，T_x表示图像的目标码量，G_x(j-1)表示至第j-1个小块为止的产生码量。

接着，在步骤S2076，使用已决定的量化步长Q_x(j)，执行第j个小块的量化和编码处理。

这样，当根据图5的流程图结束1图像的量的编码时，进入图4的流程图的步骤S208，计算平均量化步长<Q_x>，在接着的步骤S209，计测实际的产生码量S_x(利用最终的G_x(j)求取)。

根据该计测后的产生码量S_x和该计算出的平均量化步长<Q_x>，在上述的步骤S204，更新下一个同一图像类型的复杂度指标X_x。

这样，在本发明中，通过对视频图像性质的变化、缓冲器占有量等进行检测，临时性地使反馈量增加，从而不使通常的反馈量增加，就能够缩短收敛时间。

根据图示实施例对本发明进行了说明，但是本发明并不限定于此。

例如，在实施例中，虽然以MPEG-2TM5的量化控制为基础，但是如果是以编码比特率成为目标比特率的方式进行反馈控制的编码方式的话，就能够直接应用本发明。

这时，与利用的算法配合，变更使反馈量增加的单元即可。

产业上的可利用性

根据本发明，在输入视频图像的性质的急剧的变化或译码缓冲器的失败等外部原因发生的情况下，能够抑制急剧的产生码量的变化，并且加快向稳定状态的收敛，其结果是，能够防止序列整体的主观图像品质下降。

Claims

1.一种量化控制方法，其在对视频图像进行编码，并进行使编码比特率接近预先决定的目标比特率的控制的视频图像编码中使用，该量化控制方法的特征在于，具备：

对目标码量与产生码量的差分进行计测的步骤；

对预先决定的条件是否已发生进行检测的步骤；

在检测出所述条件的发生的情况下，对成为使量化步长增减的量的反馈量的变更量进行决定，根据该决定后的变更量对反馈量进行变更的步骤；以及

根据所述计测到的差分码量和所述变更后的反馈量，使量化步长增减的步骤。

2.如权利要求1所述的量化控制方法，其特征在于，

在变更所述反馈量的步骤中，在所述条件存在多个的情况下，通过对在各条件下求得的反馈量的变更量施加规定的运算，从而决定最终的反馈量的变更量。

3.如权利要求1所述的量化控制方法，其特征在于，

在变更所述反馈量的步骤中，针对所述条件预先设定多个阈值，每当超过该阈值时逐步决定反馈量的变更量，由此，阶段性地变更反馈量。

4.如权利要求1所述的量化控制方法，其特征在于，具备：

在变更反馈量的情况下，在经过预先决定的固定期间之后，将反馈量恢复为变更前的值的步骤。

5.如权利要求1所述的量化控制方法，其特征在于，具备：

在所述条件存在多个、并且对应于这些条件变更反馈量的情况下，按各个条件的每一个设定反馈量的变更期间，在该设定后的变更期间经过之后，将反馈量恢复为变更前的值的步骤。

6.如权利要求1所述的量化控制方法，其特征在于，

在对所述条件的发生进行检测的步骤中，在检测出视频图像的性质的急剧的变化的发生的情况下，检测出所述条件已发生。

7.如权利要求1所述的量化控制方法，其特征在于，

在对所述条件的发生进行检测的步骤中，在按照接收侧缓冲器的占有量，检测出存在接收侧缓冲器下溢或溢出的可能性的情况下，检测出所述条件已发生。

8.如权利要求1～5中任一项所述的量化控制方法，其特征在于，

在对所述条件的发生进行检测的步骤中，对产生码量、和根据目标码量设定的最大产生码量进行比较，在检测出产生码量超过最大产生码量的情况下，检测出所述条件已发生。

9.一种量化控制装置，其在对视频图像进行编码，并进行使编码比特率接近预先决定的目标比特率的控制的视频图像编码中使用，该量化控制装置的特征在于，具备：

对目标码量与产生码量的差分进行计测的单元；

对预先决定的条件是否已发生进行检测的单元；

在检测出所述条件的发生的情况下，对成为使量化步长增减的量的反馈量的变更量进行决定，根据该决定后的变更量对反馈量进行变更的单元；以及

根据所述计测到的差分码量和所述变更后的反馈量，使量化步长增减的单元。

10.一种量化控制程序，其特征在于，

用于使计算机执行用于实现权利要求1所述的量化控制方法的处理。

11.一种计算机能够读取的记录介质，其特征在于，

记录有一种量化控制程序，该量化控制程序用于使计算机执行用于实现权利要求1所述的量化控制方法的处理。